煤制气废水处理研究进展报告
《2024年煤化工废水处理技术面临的问题与技术优化研究》范文
《煤化工废水处理技术面临的问题与技术优化研究》篇一一、引言煤化工产业作为我国重要的工业领域，其发展对于经济建设和能源供应具有举足轻重的地位。
然而，随着煤化工生产的不断深入，所产生的废水问题也逐渐凸显出来。
煤化工废水具有成分复杂、污染物含量高、处理难度大等特点，成为了煤化工产业可持续发展的一大瓶颈。
本文旨在分析煤化工废水处理技术面临的问题，并探讨相应的技术优化措施。
二、煤化工废水处理技术面临的问题1. 成分复杂，处理难度大煤化工废水中的污染物种类繁多，包括有机物、无机物、重金属等，这些污染物的存在使得废水处理难度大。
传统的生物处理方法对于某些特定的有机物处理效果不佳，而物理化学处理方法虽然能够去除部分污染物，但往往伴随着高昂的处理成本和二次污染的风险。
2. 资源利用率低，能源消耗大煤化工废水处理过程中，资源利用率低，能源消耗大。
一方面，许多有价值的物质没有得到充分利用；另一方面，处理过程中需要消耗大量的电能、热能等能源，增加了企业的运营成本。
3. 缺乏统一的技术标准和规范目前，煤化工废水处理技术缺乏统一的技术标准和规范，各企业根据自身情况采用不同的处理方法，导致处理效果参差不齐。
同时，缺乏统一的技术标准和规范也阻碍了新技术的推广和应用。
三、技术优化研究1. 强化预处理技术针对煤化工废水成分复杂、处理难度大的问题，可以强化预处理技术。
通过物理、化学或生物方法对废水进行预处理，去除部分污染物，降低后续处理的难度。
例如，采用高级氧化技术、吸附法等对废水中的有机物进行去除。
2. 推广组合工艺推广组合工艺是解决煤化工废水处理问题的有效途径。
根据废水的实际情况，将不同的处理方法进行组合，形成组合工艺。
例如，将生物处理技术和物理化学处理方法进行组合，以达到更好的处理效果。
同时，根据实际情况调整组合比例和操作参数，以适应不同废水的处理需求。
3. 提高资源利用率，降低能耗在煤化工废水处理过程中，应注重提高资源利用率，降低能耗。
煤化工废水处理技术研究与进展
煤化工废水处理技术研究与进展摘要：煤炭资源是我国重要的能源之一，而且我国煤炭资源的储量居世界前列。
随着我国社会经济的发展，煤资源的消费结构和方式也发生了较大的变化，但是还存在煤炭利用效率不高的现象，加剧了环境污染的现象。
煤化工技术是指以原煤为原料，采用化学等方法等技术措施，使煤炭转化为气态、液态和固态的产品的过程。
煤化工所涉及的产品众多，提升了煤炭的利用效率，是推动煤炭能源高效利用的重要途径。
鉴于此，本文就煤化工废水处理技术研究与进展展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：煤化工；废水处理；技术研究；进展1 前言煤化工主要是以煤为主要原料，经过化学物品加工之后，将其更好的应用于煤化工业中。
因我国天然气与石油资源比较缺少，而煤炭资源比较丰富，所以煤化工业在工业中占有很重要的地位。
因煤化企业在制作某些化学技术品时会产生一些污水杂质等，因煤化工业产生的废水已经严重影响企业的发展。
因此，处理煤化工业排放的废水和回收利用已经成为人们一直关注的问题。
2煤化工废水的来源煤化工是指以煤炭为原料，经过煤炭焦化、煤气化、煤液化、焦油化工、电石乙炔化、化工产品回收利用等化学生产过程，将煤炭转化为气态、液态、固态燃料及其他化工类产品，大致可分为煤焦化、煤电石、煤气化和煤液化等。
煤化工废水是指在煤化工生产工艺中产生的工业废水，主要包括焦化废水、洗涤废水、冷却水、气化废水和液化废水等。
煤化工废水通常含有大量的固体悬浮物颗粒、酚类、油类、氨氮等污染物，另外含有呋喃、咪唑、稠环芳烃、萘、酮以及含氮氧硫的杂环化合物等多种难降解有机污染物，這些有机化合物未经处理将会对生态环境造成严重的污染。
所以，对于煤化工业生产与加工过程中所产生的废水，一定要针对不同生产工艺废水的特点，采取相应的技术措施进行处理，及时去除废水中的有害物质，在符合环保排放标准的前提下排放或者将其循环利用，有效节约水资源，实现水资源的清洁利用。
3 煤化工废水处理技术的研究与应用3.1 预处理技术预处理技术中，主要包括脱酚、除油、蒸氨几部分。
煤化工废水处理工艺研究现状及发展前景
煤化工废水处理工艺研究现状及发展前景1. 引言1.1 煤化工废水处理的重要性煤化工废水是指在煤化工生产过程中产生的含有大量有机物、重金属离子以及悬浮固体颗粒的废水。
这类废水如果未经处理直接排放，将会对环境造成严重的污染和危害。
煤化工废水中的有机物和重金属离子会对水体造成污染，降低水质，对水生生物和生态环境产生危害。
废水中的悬浮固体颗粒会影响水体的透明度和氧气溶解能力，影响水生生物的生存。
煤化工废水中还可能含有致癌物质和毒性物质，对人类健康构成潜在威胁。
对煤化工废水进行有效处理是十分必要和紧迫的。
通过科学合理的废水处理工艺，可以将废水中的有害物质去除或转化，并达到排放标准，保护水环境，减少对生态环境的破坏。
废水处理还可以实现资源化利用，回收废水中有用的物质，减少生产成本，具有经济效益。
煤化工废水处理的重要性不言而喻，对于环境保护、人类健康和产业可持续发展都具有重要意义。
1.2 研究背景煤化工废水是煤化工生产过程中产生的含有有机物、重金属等污染物的废水。
随着煤炭化工产业的快速发展，煤化工废水排放量逐渐增加，污染物浓度和种类也不断增多，给环境带来了严重的影响。
煤化工废水中的有机物和重金属等污染物不仅对水体生态系统造成严重危害，还可能对人类健康产生潜在影响。
研究煤化工废水处理工艺的背景主要包括以下几个方面：煤化工废水处理是环境保护和资源利用的重要环节，其处理效果直接关系到煤化工产业的可持续发展。
目前国内外煤化工废水处理工艺存在着技术水平不够先进、处理成本过高、资源回收率较低等问题，急需开展更深入的研究和技术创新。
煤化工产业对废水排放达标要求越来越严格，对废水处理技术的要求也日益增加，因此有必要开展针对煤化工废水的更为深入和全面的研究工作。
1.3 研究意义煤化工废水处理的研究意义主要体现在以下几个方面：煤化工废水处理是解决环境污染和资源浪费的重要手段。
煤化工生产过程中产生的废水中含有大量的有机物和重金属物质，如果直接排放到环境中会对水体造成严重污染，影响生态平衡和人类健康。
煤制气废水处理技术研究进展
煤制气废水处理技术研究进展发布时间：2022-09-20T05:19:50.356Z 来源：《工程建设标准化》2022年第10期作者：尼亚孜艾力·努拉合买提[导读] 煤制气废水污染物含量高、毒性大，且抑制强，处理不当会给生态环境和人体健康造成极大的影响。
尼亚孜艾力·努拉合买提新疆庆华能源集团有限公司新疆 835100摘要：煤制气废水污染物含量高、毒性大，且抑制强，处理不当会给生态环境和人体健康造成极大的影响。
厌氧生物技术具备有机负荷高、运行能耗低且资源可回收等多重优势，在煤制气废水处理领域表现出良好的应用前景。
因此，综述首先从煤制气废水的来源及水质特点切入，着重分析了煤制气废水的主要厌氧生物技术。
关键词：厌氧；生物技术；煤制气废水引言煤制气废水是一种典型的高浓度有机废水，废水中酚类（如苯酚）、含氮杂环类（如喹啉、吡啶、吲哚）、多环芳烃类（如萘）等污染物含量高、毒性大且抑制强。
煤制气废水中的特征污染物很难自然降解，自然环境下该废水的生物毒性难以恢复，对这些污染物的高效低耗处理是煤制气企业健康发展的重要环节。
1. 煤制气废水的来源和水质煤制气废水产生于以煤为原料加工天然气的过程，包括各工段的洗气水、洗涤水等，煤制气废水的水质与气化技术的选取有密切联系。
根据煤原料形态、气化温度、气化压力等不同，煤制气技术主要包括粉煤气化技术、水煤浆气化技术、固定床加压气化技术等。
粉煤气化技术和水煤浆气化技术在高温气化环境下产生的废水有机污染程度较低，氨氮和氰化物含量较高。
以鲁奇碎煤加压气化炉和英国燃气-鲁奇（British gas-lugri，BGL）碎煤熔渣气化炉为代表的固定床加压气化技术所产生的废水水质更为复杂，处理难度较大。
相比鲁奇碎煤加压气化炉，BGL 碎煤熔渣气化炉煤种适应性更广，气化效率更高。
2.煤制气废水厌氧处理技术2.1 传统厌氧消化传统厌氧消化的出现可追溯到 17 世纪 60 年代，V. HELMONT 发现有机物腐烂过程伴生可燃气体。
地下煤气化废水处理方法研究
地下煤气化废水处理方法研究地下煤气化是一种利用地下煤储量进行化学转化，产生可用能源的技术。
在地下煤气化过程中，会产生大量的废水。
这些废水中包含有机物、重金属和其他有害物质，对环境造成严重的污染。
地下煤气化废水的处理成为了一个迫切需要解决的问题。
本文将就地下煤气化废水的处理方法展开研究。
地下煤气化废水处理的难点主要表现在以下几个方面：一是处理工艺技术要求高，由于地下煤气化废水中有机物、重金属等多种有害物质，采用传统的处理方法往往效果不佳；二是处理成本较高，传统的处理方法需要大量的药剂和消耗大量的能源，造成了经济上的负担；三是处理后的排放问题，传统的处理方法处理后的副产品往往需要进行二次处理，增加了后续的成本和投入。
为了解决这些问题，研究人员提出了一系列新的废水处理方法。
膜分离技术是一种较为先进的处理方法。
通过膜的微孔或渗透性，可以有效地去除废水中的有机物和重金属。
膜分离技术具有处理成本低、运行稳定和操作简单的优点，因此受到了广泛的关注。
生物法和光催化法也被用于地下煤气化废水的处理。
生物法利用微生物对有机物进行降解，具有节能环保的优点；光催化法则利用光能对有机物进行氧化降解，操作简单且无二次污染。
除了单一的处理方法外，将不同的方法进行结合也是一种有效的废水处理手段。
将膜分离技术和生物法结合使用，可以在保证处理效果的减少成本和排放。
这种综合使用的处理方法被认为是未来地下煤气化废水处理的发展方向。
还可以结合利用其他资源，比如利用废水中的有机物作为能源来源，帮助降低处理成本和实现资源的循环利用。
地下煤气化废水处理是一个复杂而又迫切需要解决的环境问题。
目前已经有了一些较为成熟的处理方法，包括膜分离技术、生物法、光催化法等。
综合利用不同的方法也是一种有效的处理手段。
在未来的研究中，可以进一步探索新的处理方法，提高处理效率，减少成本和二次排放。
还可以结合其他领域的技术，实现资源的综合利用。
希望通过不懈努力，可以找到更为对环境友好和经济高效的废水处理方法，保护地下煤气化过程中所涉及的环境。
我国煤化工废水的特点及其处理技术研究
我国煤化工废水的特点及其处理技术研究1. 引言1.1 我国煤化工废水的现状随着我国煤炭化工产业的快速发展，煤化工废水排放量不断增加，成为环境保护的严重难题。
目前，我国煤化工废水的主要特点包括废水含有高浓度的有机物、高浓度的氨氮和硫化物、大量悬浮固体物质等。
这些特点使煤化工废水的处理难度较大，传统的废水处理技术往往无法完全去除其中的污染物，导致废水排放对环境造成严重影响。
我国煤化工企业的废水处理设施存在着设备老化、技术落后、管理不严等问题，导致废水处理效果不佳。
部分企业为降低成本，采取了不合理的废水处理方法，甚至直接将废水排放到江河中，严重污染了周边水域和土壤环境。
面对这一现状，加强研究煤化工废水处理技术，提高废水处理效率和质量，已成为当务之急。
只有通过科学合理的废水处理技术，才能有效减少煤化工废水对环境的污染，保护生态环境，实现可持续发展。
1.2 研究意义煤化工废水是煤化工生产过程中的重要排放物之一，其含有大量有机物、重金属、氰化物等有害物质，对环境和人类健康造成严重危害。
研究煤化工废水处理技术的意义在于实现废水资源化利用、减少对环境的污染，保护生态环境，维护人类健康，提升煤化工企业的可持续发展能力。
通过对煤化工废水处理技术的研究，可以优化废水处理工艺，提高处理效率，降低处理成本，实现资源的循环利用，减少对环境的负面影响。
煤化工废水处理技术的研究还可以促进煤化工行业技术创新，提高企业竞争力，推动煤化工产业的可持续发展。
研究煤化工废水处理技术的意义在于促进环境保护、资源利用和经济发展的有机结合，为我国煤化工行业的可持续发展提供技术支持和保障。
研究所得的成果还可以为其他相关领域的废水处理提供借鉴和参考，具有广泛的应用前景和社会意义。
1.3 研究目的研究目的是为了探究我国煤化工废水的特点及其处理技术，为解决煤化工废水治理中存在的问题提供参考和解决方案。
通过对煤化工废水处理技术的研究，可以有效改善废水处理效率，减少废水对环境的污染，提高资源利用效率，促进煤化工行业的可持续发展。
煤气化废水处理研究进展_尚宝月
化 工 进 展 ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ ＡＮＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＰＲＯＧＲＥＳＳ ２０１２年第３１卷增刊檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿殨殨殨殨进展与述评煤气化废水处理研究进展尚宝月１，２，谷力彬１，３，４（１辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司，辽宁阜新１２３０００；２辽宁省煤制天然气工程技术研究中心，辽宁阜新１２３０００；３辽宁省煤制天然气工程研究中心，辽宁阜新１２３０００；４辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司企业博士后科研基地，辽宁阜新１２３０００）摘 要：对煤气化废水的来源、危害和处理方法进行综述。
废水处理方法多样，而生化处理法将是今后研究和发展的重点方向，其机理还有待进一步研究，尚需培养驯化用于难降解废水的优势菌种。
各种处理技术各有优缺点，采用多种方法联合处理煤气化废水是今后的研究和应用方向。
关键词：煤气化；废水；处理方法Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｎ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｃｏａｌ ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎＳＨＡＮＧＢａｏｙｕｅ１，２，ＧＵ Ｌｉｂｉｎ１，３，４（１ Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｄａｔａｎｇ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｆｕｘｉｎ Ｃｏａｌ－Ｔｏ－ＳＮＧ ＣＯ．，ＬＴＤ，Ｆｕｘｉｎ １２３０００，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ；２ Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｃｏａｌ－Ｔｏ－ＳＮＧ，Ｆｕｘｉｎ １２３０００，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ；３ Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｃｏａｌ－Ｔｏ－ＳＮＧ，Ｆｕｘｉｎ １２３０００，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ；４Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｄａｔａｎｇ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｆｕｘｉｎ Ｃｏａｌ－Ｔｏ－ＳＮＧ ＣＯ．，ＬＴＤ，Ｐｏｓｔｄｏｃｔｏｒａｌ Ｐｒｏｇｒａｍｍｅ，Ｆｕｘｉｎ １２３０００，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｏｕｒｃｅｓ，ｈａｒｍ ａｎｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｃｏａｌ ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒａｒｅ ｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｄｉｖｅｒｓｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ａｎｄ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｗｉｌｌ ｂｅｔｈｅ ｋｅｙ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ．Ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｔｈｅ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｒｅｑｕｉｒｅｓ ｆｕｒｔｈｅｒ ｓｔｕｄｙ．Ｔｈｅ ｄｏｍｉｎａｎｔ ｂａｃｔｅｒｉａ ｏｆ ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒｒｅｍａｉｎｓ ｔｏ ｂｅ ｃｕｌｔｕｒｅｄ ａｎｄ ｄｏｍｅｓｔｉｃａｔｅｄ．Ｖａｒｉｏｕｓ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｈａｖｅ ｔｈｅｉｒ ａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ．Ｕｓｉｎｇ ａ ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ｃｏ－ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｏ ｔｒｅａｔ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｉｓ ｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ；ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 随着经济的飞速发展，世界石油资源日益匮乏，我国贫油、少气、富煤，为了缓解能源压力，减轻对石油的依赖，新型煤化工行业得到了迅猛的发展。
煤气化废水处理技术研究进展
煤气化废水处理技术研究进展摘要：随着经济社会的快速发展，人们的环保意识不断提升，煤炭是人们生产生活中应用最广泛的能源之一。
随着煤炭开采量的增加，煤气化产生的废水逐渐增多，需要采取科学可行的处理措施，不断优化污水处理系统，提高废水处理效果，推动煤炭行业的持续发展。
关键词：煤气化；废水；处理技术引言煤制天然气是新型煤化工发展的战略重点之一。
煤制天然气的气化技术目前主要采用碎煤气化工艺，其产生的废水中含有大量悬浮物、油、氨、氰化物和酚类(苯酚、甲基苯酚、二元酚、多元酚等)等物质，属高浓度有毒难降解废水[2]。
生化处理及水回收利用，特别是在无外排接纳水体情况下高浓盐水的处理与利用是现阶段煤化工产业发展面临的重大环保课题。
目前生化处理大多采用A/O工艺，出水CODcr一般可达350mg/L，经过酚、氨回收，预处理及生化处理后的碎煤气化废水，其中大部分污染物得到去除，但某些主要污染指标仍不能达到排放标准。
为了满足下游回用处理要求，需设置深度处理系统。
1煤气化废水概述煤制气是指煤原料和煤焦在某种特定的温度和压力环境下产生反应，产生水煤气。
煤气化废水主要来自煤气发生炉的煤气洗涤、冷凝及净化等过程。
水质极其复杂，含有大量酚类、长链烯烃类、芳香烃类、杂环类、氰、氨氮等有毒物质，这些成分很难分解，会对环境造成严重的污染，煤气化废水是一种典型的高浓度难生物降解的工业废水。
2煤气化废水处理技术2.1臭氧氧化法臭氧氧化法是一种以臭氧作为氧化剂对废水进行处理的高级氧化技术，臭氧氧化剂具有很强的氧化能力且在应用的过程中不会有二次污染物质产生。
臭氧氧化法在煤化工废水难降解有机物处理中具有高效安全的特点，臭氧氧化法因其安全高效的特点被广泛应用在工业废水处理方面，由于臭氧本身化学性质很不稳定，在煤化工废水难降解有机物处理实际应用当中一般与絮凝法、生物膜法、活性炭吸附法、活性污泥法等技术联合应用可以取得比较理想的处理效果。
2.2超声波氧化法超声波氧化技术是利用超声波的空化作用在废水局部中形成高温高压的环境，利用空化作用的热解效应和产生的轻基自由基(OH})对废水中的有机物进行降解。
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目录1 煤制气废水的来源和水质特征 (1)1.1 煤制气废水的来源 (1)1.2 煤制气废水水质特征 (1)1.3 煤制气废水的危害 (3)2 煤制气废水处理技术 (3)2.1 预处理技术现状 (3)2.1.1 除油 (3)2.1.2 脱酸 (3)2.1.3 脱酚 (4)2.1.4 蒸氨 (4)2.1.5 除氰 (5)2.2 生化处理现状 (5)2.2.1 A/O和A2/O及其改进工艺 (5)2.2.2 SBR工艺 (6)2.2.3生物倍增(BioDopp)工艺 (6)2.2.4 多级生物膜法 (6)2.2.5 MBR工艺 (6)2.2.6 工程菌工艺 (7)2.2.7 厌氧工艺 (7)2.2.8 联合处理工艺 (7)2.3 深度处理技术现状 (8)2.3.1 混凝沉淀法 (8)2.3.2 高级氧化法 (8)2.3.3 吸附法 (8)2.3.4 膜分离法 (9)2.3.5 曝气生物滤池（BAF） (9)3 存在的问题及发展趋势 (9)3.1 存在的问题 (9)3.2 发展趋势 (10)1 煤制气废水的来源和水质特征1.1 煤制气废水的来源我国是一个以煤炭为基本能源的国家，2008 年国家统计局公布的数据显示，在一次能源消费中煤炭所占比重最大，约为69.5%，这种局面在短时间内将难以改变。
煤直接燃烧仅能发挥其效能的30%，且污染严重，目前各国都在致力于开发煤的清洁应用技术，煤炭气化就是目前解决燃煤污染应用较为广泛的清洁能源技术之一。
煤炭气化是将固体燃料或液体燃料与气化剂作用而转变为燃料煤气或合成煤气，本质是将煤由高分子固态物质转变为低分子的气态物质。
图1.1内蒙古大唐国际克旗煤制天然气项目生产工艺流程图。
图1.1内蒙古大唐国际克旗煤制天然气项目生产工艺流程图在煤气发生转化过程中存在一系列的环境问题，几乎每一道生产工序都有污染产生，其中最主要的是煤气废水。
煤气化废水主要来源于气化各工段中的洗涤水、洗气水、蒸汽分流水等溶解了煤气化时产生的水溶性污染物，包括氨氮、酚、挥发酚、石油类、硫化物、氰化物、SS等，是一种典型的高浓度、高污染、有毒、难生化降解的工业有机废水。
1.2 煤制气废水水质特征煤制气技术对所产生的废水水质有非常重要的影响。
目前，我国采用的煤制气技术主要技术有德士古煤气化技术、壳牌煤气化技术、鲁奇气化技术等。
德士古工艺，采用水煤浆高温气化技术，废水水质相对洁净，有机污染程度较低，但氨氮浓度较高。
壳牌工艺，采用高温粉煤灰气化技术，废水水质相对洁净，有机污染程度低，但氨氮浓度也较高，此外氰化物浓度也较高。
鲁奇工艺，也叫碎煤固定床纯氧法排灰压力气化工艺，气化温度低，但废水污染物高成分复杂，COD、氨氮和酚等含量均较高，处理难度很大。
目前，鲁奇加压气化法是世界上应用最多的煤气化工艺之一，在我国有广泛的应用。
各工艺产生的煤制气废水水质比较如表1.1所示。
表1.2为河南义马气化厂废水水质特征。
表1.1 煤制气工艺废水水质特征对比单位：mg/L 煤制气工艺德士古壳牌鲁奇COD Cr200-760300-4002000-2500氨氮200-700<200300-900挥发酚<10较低1000-5500氰化物10-30 <1001-40焦油较低较低<500表1.2河南义马气化厂煤制气废水水质特征单位: mg/L(除pH外)项目范围平均值pH7.7-9.859.45COD4445-77505500BOD1990-32742350TN213-377308NH3-N115-248195总酚830-18601200挥发酚（以苯酚计）——453总油150-280200SS——20TDS——3630氰化物——0.171.3 煤制气废水的危害煤制气废水中含有高浓度的污染物，如果不经处理直接排放，或者处理程度不够而排放势必造成煤气厂周围水体的严重污染。
其中氰化物属剧毒物质，能引起中枢神经中毒，导致麻痹和窒息；苯吡啶等部分多环芳烃具有较强的致癌性；酚属高毒类，为细胞原浆毒物，低浓度能使蛋白质变性，高浓度能使蛋白质沉淀，对各种细胞有直接毒害，对皮肤和黏膜表皮有强烈的腐蚀作用。
煤气废水排入水体后，同样对水生生物有毒害作用，如水中酚超过5mg⁄L，吡啶浓度超过1.5mg⁄L，氰化钾达到0.02～1.0mg⁄L 均可使鱼类致死。
因此，需要对煤制气废水进行处理。
2 煤制气废水处理技术煤制气废水处理难度十分大，主要体现在: (1)废水成分较复杂，污染物浓度高，对相应的处理负荷要求高；(2)废水含酚、氰类物质，毒性大会抑制微生物活性；(3)废水可生化性较差，BOD/COD 比值通常会低于0. 3，不易生物降解。
由于传统生化工艺难以实现对污染物的高效处理，使得后续深度处理与达标回用的难度加大，所以宜确立以生化处理为主，物化处理为辅的治理路线。
目前，我国对煤制气的处理有预处理、二级处理和深度处理。
2.1 预处理技术现状煤气化废水中高浓度酚、氨及油类物质的存在都会对后续生化处理产生不利影响。
预处理一般可分为除油、脱酸、脱酚、蒸氨和除氰等阶段，需视具体水质而定，但是酚、氨的去除一直是煤气化废水预处理技术的研究重点。
2.1.1 除油煤制气废水中油类污染物多采用隔油池和气浮法进行除油。
隔油池具有工艺简单、运行费用低的特点，但是除油效果受到废水中油类密度分布的影响较大。
气浮法对油类密度要求较宽且脱油效率高，缺点是设备多，运行费用偏高，容易引发严重的泡沫问题。
原哈尔滨气化厂在处理煤制气废水时，采用气浮工艺降低废水中的含油量。
经过一年多的续运转，气浮装置基本能达到设计要求，并在废水中投加了聚合氯化铝和聚丙烯酰胺明显提高了脱油效果。
2.1.2 脱酸从煤气水分离工段流出的煤制气废水仍含有较高浓度的酸性气体CO2和H2S等。
通常情况下，在进行萃取脱酚之前，煤制气废水需要先经过脱酸塔将其中的酸性物质CO2和H2S分离出来。
需要注意的是煤制气废水在脱酸过程中CO2和H2S等酸性气体在水中会与氨发生弱电离，使得酸性气体与氨的脱除成本上升，甚至造成脱除效率下降的情况。
因此，CO2和H2S等酸性气体应该尽可能从脱酸塔顶部排出，通过改变回流量控制脱酸塔顶在较低的温度，尽可能把游离氨留在塔釜酚水中，不随酸性气体从塔顶排出。
2.1.3 脱酚脱酚是这类废水处理过程中的关键环节。
国内外普遍采用溶剂萃取法进行脱酚，即利用疏水性的萃取剂与废水接触，是废水中酚类物质与萃取剂进行物理或化学的结合，实现酚类物质的相转移，其具体的工艺流程如图2.1所示。
图2.1 溶剂萃取脱酚流程图溶剂萃取法的关键在于萃取剂的选取，这也是是萃取脱酚技术的主要研究方向，目前常用的萃取剂有重苯、粗苯、N-503 煤油、二异丙醚等，这些萃取剂对单元酚有较大的分配系数，但对多元酚的萃取效果较差。
络合萃取剂由于其较高的分配系数和萃取能力而逐渐成为研究热点。
王心乐等采用TBP-煤油溶液络合萃取剂处理煤气化高浓度含酚废水，试验证明TBP-煤油溶液萃取脱酚率在90 %以上，选用一定浓度的NaOH 溶液为反萃取剂可使反萃取回收酚率达到80 %以上。
钱宇等采用甲基异丁基甲酮( MIBK) 替代原有的二异丙醚萃取剂，显著提高了对多元酚的分配系数，总酚萃取效率从76 %提升到93 %，该技术已在哈尔滨气化厂顺利实施并实现平稳运行。
河南义马气化厂酚回收装置选择的萃取剂是异丙基醚，出水总酚浓度由6000 mg/L降低至600 mg/L 以下，脱酚效率达90%。
南非的Merisol 厂对煤制气废水萃取脱酚选用乙酸丁酯萃取剂，其对非挥发酚有较高的选择性。
2.1.4 蒸氨氨氮浓度过高会抑制微生物的生长与代谢，所以在二级生化处理之前，需要通过水蒸汽汽提工艺对氨类物质进行回收。
水蒸汽汽提可分单塔和双塔两种工艺。
双塔工艺由于装置占地面积大、设备多、流程复杂、能耗高、投资大等缺点，现在已逐步被单塔加压侧线汽提工艺取代。
单塔加压侧线抽出汽提法流程简单、可同时回收氨和硫化氢等酸性物质、操作平稳且灵活，适用于中等浓度的含酸、氨污水的处理。
中煤龙化化工公司单塔加压侧线抽提对原污水处理工艺进行改造，提高了CO2和氨的脱出率，缓解了原有流程中铵盐结晶和结垢问题，减少了设备投资和运行费用。
2.1.5 除氰“壳牌”工艺的废水中含大量氰化物，氰化物属剧毒物质，废水处理中很难做到完全去除。
通常采用离子交换法、碱性氯化法、电解法、活性炭法进行处理。
其中，碱性氯化法因运行成本低、处理效果稳定等优点而广泛应用于工程中。
刘晖等采用二步氯化氧化法处理煤气化过程中的含氰废水，反应温度为30℃以下，反应时间30～40 min，通氯量为理论通氯量1. 1～1. 2 倍，分步控制溶液的pH值，出水总氰浓度小于0. 5 mg/L，可达标排放。
2.2 生化处理现状煤制气废水处理中以第二级的生化处理为难点，目前国内外应用较多的生化技术有A/O 工艺及其改型工艺、SBR 及其改型工艺、BioDopp、厌氧工艺等。
这些工艺都具备处理能力强、氨氮去除效率高、耐负荷冲击及运行效果稳定等特点，较适用于高污染、难处理类废水的处理。
2.2.1 A/O和A2/O及其改进工艺传统的A/O 工艺虽然对有机物及氨氮有一定的去除效果，但污泥浓度低，抗冲击负荷能力差，出水水质不稳定，随着煤气化废水排放标准的不断提高，A/O 工艺的应用受到很大限制。
与A/O 工艺相比，A2/O 工艺对总氮的去除效果更好，但抗冲击负荷能力也比较差，运行管理复杂。
因此，不少学者在此基础上提出改进措施，通过与其它工艺耦合，形成复合工艺，克服了传统A/O和A2/O工艺的不足，提高了污染物处理能力，增加了抗冲击负荷能力。
例如：赵维电等在传统A/O工艺好氧池中投加填料，组成A/O-生物膜复合工艺（MBBR工艺或CBR工艺），提高了系统的抗冲击负荷能力，出水COD和氨氮浓度可稳定在60 mg/L和10 mg/L以下。
张君波等通过中试将粉末活性炭加入常规A/O工艺的好氧池形成PACT工艺，结果表明PACT对COD和氨氮的去除率可以达到98%和91%。
需要注意的是，虽然粉末活性炭的吸附作用可以提高系统对难降解有机物的去除能力，但活性炭的加入会使剩余污泥和出水带有PAC颗粒，给PACT工艺的运行管理带来一些困难。
2.2.2 SBR工艺SBR以时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一体，运行灵活，但设备闲置率高，操作管理复杂，易产生浮渣。
谢康等采用SBR 对河南某煤制气厂废水进行中试试验，发现SBR对COD、氨氮、挥发酚及色度的相对去除率均可以达到90%以上。
药宝宝等在设计中采用碟式射流曝气技术改良SBR工艺处理德士古煤气化废水，对碳源投加、碱度投加、磷投加、反硝化消氧等问题进行了综合考虑，系统对氨氮的去除率达到了98%，出水氨氮浓度小于10 mg/L。